CN110695904B - 浮动拧紧机构及拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种浮动拧紧机构及拧紧装置，浮动拧紧机构的套筒具有筒体和设置在筒体上的连接头，连接头的外周面具有第一限位槽，连接头穿设在浮动头的安装腔内；在沿预设中心线的方向上，连接头与浮动头之间具有第一活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，连接头与浮动头之间具有第二活动间隙；第一限位件设置在浮动头上，第一限位件的至少一部分凸出于安装腔的内壁上以穿入第一限位槽内；在沿预设中心线的方向上，第一限位件与第一限位槽的内壁之间具有第三活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，第一限位件与第一限位槽的内壁之间具有第四活动间隙，这样浮动头可相对套筒在一定范围内浮动，提高了适应能力和拧紧成功率。

Description

浮动拧紧机构及拧紧装置

技术领域

本发明涉及紧固件拧紧技术领域，具体而言，涉及一种浮动拧紧机构及拧紧装置。

背景技术

在生产装配中，经常需要拧紧具有螺纹的紧固件，为了提高生产效率，现有技术中具有可夹持紧固件并自动将紧固件拧紧在工件上的拧紧机构，紧固件放置在拧紧机构中容易有位置误差、紧固件在与工件的对应时也易产生位置误差，现有的拧紧装置对上述误差的适应性差，容易造成拧紧失败的问题。

发明内容

本发明提供了一种浮动拧紧机构及拧紧装置，以提高现有的拧紧机构对紧固件或工件的位置误差的适应能力，提高拧紧成功率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种浮动拧紧机构，包括：套筒，所述套筒沿预设中心线可转动地设置，所述套筒包括筒体和设置在所述筒体上的连接头，所述连接头的外周面具有第一限位槽；浮动头，所述浮动头具有容纳腔和安装腔，所述容纳腔用于放置待拧紧的紧固件，所述连接头穿设在所述安装腔内；在沿所述预设中心线的方向上，所述连接头与所述浮动头之间具有第一活动间隙；在垂直于所述预设中心线的方向上，所述连接头与所述浮动头之间具有第二活动间隙；第一限位件，设置在所述浮动头上，所述第一限位件的至少一部分凸出于所述安装腔的内壁上以穿入所述第一限位槽内；在沿所述预设中心线的方向上，所述第一限位件与所述第一限位槽的内壁之间具有第三活动间隙；在垂直于所述预设中心线的方向上，所述第一限位件与所述第一限位槽的内壁之间具有第四活动间隙；所述套筒在转动的情况下带动所述浮动头转动，以通过所述浮动头带动所述紧固件转动，通过所述第一活动间隙、所述第二活动间隙、所述第三活动间隙以及所述第四活动间隙的配合，所述浮动头在转动的过程中可相对所述套筒浮动。

进一步地，在垂直于所述预设中心线的方向上，所述连接头的截面为多边形结构；所述安装腔的内壁的形状与所述连接头的外周面的形状匹配。

进一步地，所述连接头的外周面上具有多个平面，所述第一限位槽位于相邻的两个所述平面上；所述第一限位槽和所述第一限位件均为多个，多个所述第一限位槽与多个所述第一限位件一一对应设置。

进一步地，所述第一限位件可移动地设置在所述浮动头上，以调节穿入所述第一限位槽内的深度。

进一步地，所述筒体的侧壁上具有第二限位槽，所述第二限位槽沿所述筒体的轴向延伸，所述浮动拧紧机构还包括：驱动轴，穿设在所述筒体内，所述驱动轴可转动地设置，所述筒体与所述驱动轴可在所述筒体的轴向相对移动；弹性件，设置在所述筒体内，所述弹性件的两端分别与所述驱动轴的端部和所述筒体内的底壁抵接；第二限位件，设置在所述驱动轴上，所述第二限位件穿设在所述第二限位槽中，以限制所述筒体和所述驱动轴在圆周方向的相对位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种拧紧装置，所述拧紧装置包括固定座、滑动座和浮动拧紧机构，所述滑动座可滑动地设置在所述固定座上，所述浮动拧紧机构设置在所述滑动座上，以通过所述滑动座带动所述浮动拧紧机构滑动。

进一步地，所述拧紧装置还包括：夹紧机构，设置在所述固定座上，所述夹紧机构与所述浮动拧紧机构的浮动头对应设置，所述夹紧机构的至少一部分结构可移动地设置，以夹住或松开工件，所述浮动头用于将紧固件拧在被所述夹紧机构夹住的所述工件上。

进一步地，所述浮动拧紧机构为多个，多个所述浮动拧紧机构间隔设置在所述滑动座上，所述拧紧装置还包括：驱动部，设置在所述固定座上，所述驱动部用于驱动多个所述浮动拧紧机构同步转动。

进一步地，所述驱动部包括：多个驱动轮，多个所述驱动轮一一对应地与多个所述浮动拧紧机构驱动连接；驱动带，可转动地设置，所述驱动带与多个所述驱动轮均驱动连接。

进一步地，所述拧紧装置还包括：推杆，可移动地穿设在所述浮动拧紧机构中，所述推杆用于将位于所述浮动拧紧机构的浮动头内的紧固件推出。

应用本发明的技术方案，提供了一种浮动拧紧机构，浮动拧紧机构包括套筒、浮动头和第一限位件，套筒具有筒体和设置在筒体上的连接头，连接头的外周面具有第一限位槽，连接头穿设在浮动头的安装腔内；在沿预设中心线的方向上，连接头与浮动头之间具有第一活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，连接头与浮动头之间具有第二活动间隙；第一限位件设置在浮动头上，第一限位件的至少一部分凸出于安装腔的内壁上以穿入第一限位槽内；在沿预设中心线的方向上，第一限位件与第一限位槽的内壁之间具有第三活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，第一限位件与第一限位槽的内壁之间具有第四活动间隙，这样浮动头在转动的过程中可相对套筒在一定范围内浮动，从而在紧固件的放置位置或紧固件与工件的对应位置有误差的情况下，通过浮动头的浮动进行适应和调节，从而仍能够将紧固件拧紧到工件上，提高了装置的适应能力和拧紧成功率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的浮动拧紧机构的结构示意图；

图2示出了图1中的浮动拧紧机构的剖视图；

图3示出了图1中的套筒的立体图；

图4示出了本发明的实施例提供的拧紧装置的结构示意图；

图5示出了图4中的拧紧装置的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

110、套筒；111、筒体；112、连接头；113、第一限位槽；114、第二限位槽；120、浮动头；131、第一限位件；132、限位套；133、顶丝；141、驱动轴；142、弹性件；143、第二限位件；

210、固定座；220、滑动座；230、导向部；240、第一气缸；

310、夹紧机构；311、夹块；312、导向块；313、驱动座；314、第二气缸；

410、驱动部；411、驱动轮；412、驱动带；413、张紧轮；414、传动带；

511、推杆；512、第三气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图所示，本发明的实施例提供了一种浮动拧紧机构，包括：套筒110，套筒110沿预设中心线可转动地设置，套筒110包括筒体111和设置在筒体111上的连接头112，连接头112的外周面具有第一限位槽113；浮动头120，浮动头120具有容纳腔和安装腔，容纳腔用于放置待拧紧的紧固件，连接头112穿设在安装腔内；在沿预设中心线的方向上，连接头112与浮动头120之间具有第一活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，连接头112与浮动头120之间具有第二活动间隙；第一限位件131，设置在浮动头120上，第一限位件131的至少一部分凸出于安装腔的内壁上以穿入第一限位槽113内；在沿预设中心线的方向上，第一限位件131与第一限位槽113的内壁之间具有第三活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，第一限位件131与第一限位槽113的内壁之间具有第四活动间隙；套筒110在转动的情况下带动浮动头120转动，以通过浮动头120带动紧固件转动，通过第一活动间隙、第二活动间隙、第三活动间隙以及第四活动间隙的配合，浮动头120在转动的过程中可相对套筒110浮动。

应用本发明的技术方案，提供了一种浮动拧紧机构，浮动拧紧机构包括套筒110、浮动头120和第一限位件131，套筒110具有筒体111和设置在筒体111上的连接头112，连接头112的外周面具有第一限位槽113，连接头112穿设在浮动头120的安装腔内；在沿预设中心线的方向上，连接头112与浮动头120之间具有第一活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，连接头112与浮动头120之间具有第二活动间隙；第一限位件131设置在浮动头120上，第一限位件131的至少一部分凸出于安装腔的内壁上以穿入第一限位槽113内；在沿预设中心线的方向上，第一限位件131与第一限位槽113的内壁之间具有第三活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，第一限位件131与第一限位槽113的内壁之间具有第四活动间隙，这样浮动头120在转动的过程中可相对套筒110在一定范围内浮动，从而在紧固件的放置位置或紧固件与工件的对应位置有误差的情况下，通过浮动头120的浮动进行适应和调节，从而仍能够将紧固件拧紧到工件上，提高了装置的适应能力和拧紧成功率。

在本实施例中，浮动头120相对套筒110浮动是指浮动头120相对套筒110可沿套筒110的轴向在一定长度范围内活动、可沿套筒110的径向在一定长度范围内活动、可相对套筒110的轴向在一定角度范围内偏转。套筒110的轴向即预设中心线方向，套筒110的径向即垂直于预设中心线的方向。

在本实施例中，在垂直于预设中心线的方向上，连接头112的截面为多边形结构；安装腔的内壁的形状与连接头112的外周面的形状匹配。这样可通过多边形结构对套筒110和浮动头120的周向进行限位，以实现通过套筒110的转动带动浮动头120转动。

在本实施例中，连接头112的外周面上具有多个平面，第一限位槽113位于相邻的两个平面上；第一限位槽113和第一限位件131均为多个，多个第一限位槽113与多个第一限位件131一一对应设置。将第一限位槽113设置在相邻的两个平面上，可以便于浮动头120相对套筒110移动。通过设置多个第一限位槽113和多个第一限位件131，可以提高限位的可靠性。

在本实施例中，第一限位件131可移动地设置在浮动头120上，以调节穿入第一限位槽113内的深度。这样可通过调节穿入第一限位槽113内的深度来调整限位范围，即调整浮动头120相对套筒110的活动范围，提高浮动拧紧机构的灵活性。可选地，第一限位件131为螺钉，这样可通过螺纹连接实现位置调节。

可选地，浮动拧紧机构还包括限位套132和顶丝133，限位套132设置在容纳腔内，限位套132用于对紧固件的周向限位，顶丝133穿设在浮动头120内以固定限位套132。

在本实施例中，筒体111的侧壁上具有第二限位槽114，第二限位槽114沿筒体111的轴向延伸，浮动拧紧机构还包括：驱动轴141，穿设在筒体111内，驱动轴141可转动地设置，筒体111与驱动轴141可在筒体111的轴向相对移动；弹性件142，设置在筒体111内，弹性件142的两端分别与驱动轴141的端部和筒体111内的底壁抵接；第二限位件143，设置在驱动轴141上，第二限位件143穿设在第二限位槽114中，以限制筒体111和驱动轴141在圆周方向的相对位置。这样可通过驱动轴141带动套筒110和浮动头120转动，从而对紧固件进行拧紧操作。紧固件可以为螺母等零件。

本发明的另一实施例提供了一种拧紧装置，拧紧装置包括固定座210、滑动座220和浮动拧紧机构，滑动座220可滑动地设置在固定座210上，浮动拧紧机构设置在滑动座220上，以通过滑动座220带动浮动拧紧机构滑动。由于在拧紧紧固件的过程中，紧固件会沿旋转轴线靠近工件，通过上述设置，可向朝向工件的方向推动紧固件，一方面可避免紧固件脱出浮动头120，另一方面可便于拧入。在本实施例中，滑动座220的滑动方向是沿预设中心线的方向。

可选地，拧紧装置还包括导向部230，导向部230用于对滑动座220进行导向。导向部230包括导轨和滑块，其中，导轨固定设置在固定座210上，滑块固定设置在滑动座220上，滑块可在导轨上滑动以实现导向。

可选地，拧紧装置还包括第一气缸240，第一气缸240设置在固定座210上，第一气缸240用于推动滑动座220移动。

在本实施例中，拧紧装置还包括：夹紧机构310，设置在固定座210上，夹紧机构310与浮动拧紧机构的浮动头120对应设置，夹紧机构310的至少一部分结构可移动地设置，以夹住或松开工件，浮动头120用于将紧固件拧在被夹紧机构310夹住的工件上。这样可通过夹紧机构310和浮动拧紧机构的配合，自动将紧固件拧紧在工件上。

可选地，夹紧机构310包括两个夹块311，两个夹块311能够相互靠近或远离，夹紧机构310还包括两个导向块312，导向块312具有第一斜面，夹块311具有第二斜面，第一斜面与第二斜面配合，两个夹块311分别沿两个第二斜面移动以实现靠近或远离。

可选地，夹紧机构310还包括驱动座313，驱动座313可竖直移动地设置，两个夹块311均可水平移动地设置在驱动座313上，驱动座313的竖直移动可驱动两个夹块311分别沿第二斜面移动，以实现靠近或远离。夹紧机构310还包括第二气缸314，第二气缸314带动驱动座313升降；

可选地，在驱动座313和固定座210之间设置有弹簧，以在不需要夹紧工件时通过弹簧使驱动座313自动上升到初始位置，以使两个夹块311松开工件。进一步地，在两个夹块311之间设置有弹簧，以在不需要夹紧工件时通过弹簧使两个夹块311松开工件。

在本实施例中，浮动拧紧机构为多个，多个浮动拧紧机构间隔设置在滑动座220上，拧紧装置还包括：驱动部410，设置在固定座210上，驱动部410用于驱动多个浮动拧紧机构同步转动。这样可以同时拧紧多个紧固件，提高拧紧装置的工作效率。而且，采用一套驱动部410驱动多个浮动拧紧机构同步转动，可以简化装置结构。

在本实施例中，驱动部410包括：多个驱动轮411，多个驱动轮411一一对应地与多个浮动拧紧机构驱动连接；驱动带412，可转动地设置，驱动带412与多个驱动轮411均驱动连接。此种设置结构简单、降低成本。

可选地，驱动轮411为同步轮，驱动带412为同步带，驱动部410还包括张紧轮413，张紧轮413压紧在驱动带412上。驱动部410还包括第一传动轮、第二传动轮、电机和传动带414，第一传动轮设置在一个浮动拧紧机构上以带动驱动轮411和驱动带412转动，第二传动轮设置在电机上，第二传动轮和第一传动轮通过传动带414连接，电机驱动第二传动轮转动以实现运动。这样便于结构布置，并且可实现减速。

在本实施例中，拧紧装置还包括：推杆511，可移动地穿设在浮动拧紧机构中，推杆511用于将位于浮动拧紧机构的浮动头120内的紧固件推出。这样可在拧紧操作完成之后，通过推杆511的运动将位于浮动头120内的紧固件推出，实现自动操作，提高生产效率。

可选地，驱动轴141、套筒110和浮动头120均为空心结构，推杆511依次穿过驱动轴141、套筒110和浮动头120。拧紧装置还包括第三气缸512，第三气缸512设置在固定座210上，第三气缸512用于推动推杆511移动。

应用本发明的技术方案，提供了一种浮动拧紧机构和拧紧装置，其中，在垂直于预设中心线的方向上，连接头112与浮动头120之间具有第二活动间隙；第一限位件131设置在浮动头120上，第一限位件131的至少一部分凸出于安装腔的内壁上以穿入第一限位槽113内；在沿预设中心线的方向上，第一限位件131与第一限位槽113的内壁之间具有第三活动间隙；在垂直于预设中心线的方向上，第一限位件131与第一限位槽113的内壁之间具有第四活动间隙，这样浮动头120在转动的过程中可相对套筒110在一定范围内浮动，从而在紧固件的放置位置或紧固件与工件的对应位置有误差的情况下，通过浮动头120的浮动进行适应和调节，从而仍能够将紧固件拧紧到工件上，提高了装置的适应能力和拧紧成功率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮动拧紧机构，其特征在于，包括：

套筒(110)，所述套筒(110)沿预设中心线可转动地设置，所述套筒(110)包括筒体(111)和设置在所述筒体(111)上的连接头(112)，所述连接头(112)的外周面具有第一限位槽(113)；

浮动头(120)，所述浮动头(120)具有容纳腔和安装腔，所述容纳腔用于放置待拧紧的紧固件，所述连接头(112)穿设在所述安装腔内；在沿所述预设中心线的方向上，所述连接头(112)与所述浮动头(120)之间具有第一活动间隙；在垂直于所述预设中心线的方向上，所述连接头(112)与所述浮动头(120)之间具有第二活动间隙；

第一限位件(131)，设置在所述浮动头(120)上，所述第一限位件(131)的至少一部分凸出于所述安装腔的内壁上以穿入所述第一限位槽(113)内；在沿所述预设中心线的方向上，所述第一限位件(131)与所述第一限位槽(113)的内壁之间具有第三活动间隙；在垂直于所述预设中心线的方向上，所述第一限位件(131)与所述第一限位槽(113)的内壁之间具有第四活动间隙；

所述套筒(110)在转动的情况下带动所述浮动头(120)转动，以通过所述浮动头(120)带动所述紧固件转动，通过所述第一活动间隙、所述第二活动间隙、所述第三活动间隙以及所述第四活动间隙的配合，所述浮动头(120)在转动的过程中可相对所述套筒(110)浮动。

2.根据权利要求1所述的浮动拧紧机构，其特征在于，在垂直于所述预设中心线的方向上，所述连接头(112)的截面为多边形结构；所述安装腔的内壁的形状与所述连接头(112)的外周面的形状匹配。

3.根据权利要求2所述的浮动拧紧机构，其特征在于，

所述连接头(112)的外周面上具有多个平面，所述第一限位槽(113)位于相邻的两个所述平面上；

所述第一限位槽(113)和所述第一限位件(131)均为多个，多个所述第一限位槽(113)与多个所述第一限位件(131)一一对应设置。

4.根据权利要求1所述的浮动拧紧机构，其特征在于，所述第一限位件(131)可移动地设置在所述浮动头(120)上，以调节穿入所述第一限位槽(113)内的深度。

5.根据权利要求1所述的浮动拧紧机构，其特征在于，所述筒体(111)的侧壁上具有第二限位槽(114)，所述第二限位槽(114)沿所述筒体(111)的轴向延伸，所述浮动拧紧机构还包括：

驱动轴(141)，穿设在所述筒体(111)内，所述驱动轴(141)可转动地设置，所述筒体(111)与所述驱动轴(141)可在所述筒体(111)的轴向相对移动；

弹性件(142)，设置在所述筒体(111)内，所述弹性件(142)的两端分别与所述驱动轴(141)的端部和所述筒体(111)内的底壁抵接；

第二限位件(143)，设置在所述驱动轴(141)上，所述第二限位件(143)穿设在所述第二限位槽(114)中，以限制所述筒体(111)和所述驱动轴(141)在圆周方向的相对位置。

6.一种拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置包括固定座(210)、滑动座(220)和浮动拧紧机构，所述滑动座(220)可滑动地设置在所述固定座(210)上，所述浮动拧紧机构设置在所述滑动座(220)上，以通过所述滑动座(220)带动所述浮动拧紧机构滑动，所述浮动拧紧机构为权利要求1至5中任一项所述的浮动拧紧机构。

7.根据权利要求6所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置还包括：

夹紧机构(310)，设置在所述固定座(210)上，所述夹紧机构(310)与所述浮动拧紧机构的浮动头(120)对应设置，所述夹紧机构(310)的至少一部分结构可移动地设置，以夹住或松开工件，所述浮动头(120)用于将紧固件拧在被所述夹紧机构(310)夹住的所述工件上。

8.根据权利要求6所述的拧紧装置，其特征在于，所述浮动拧紧机构为多个，多个所述浮动拧紧机构间隔设置在所述滑动座(220)上，所述拧紧装置还包括：

驱动部(410)，设置在所述固定座(210)上，所述驱动部(410)用于驱动多个所述浮动拧紧机构同步转动。

9.根据权利要求8所述的拧紧装置，其特征在于，所述驱动部(410)包括：

多个驱动轮(411)，多个所述驱动轮(411)一一对应地与多个所述浮动拧紧机构驱动连接；

驱动带(412)，可转动地设置，所述驱动带(412)与多个所述驱动轮(411)均驱动连接。

10.根据权利要求6所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置还包括：

推杆(511)，可移动地穿设在所述浮动拧紧机构中，所述推杆(511)用于将位于所述浮动拧紧机构的浮动头(120)内的紧固件推出。

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